考慮復(fù)合材料的各向異性特征與鋪層角度、厚度、順序等因素,建立多層復(fù)合材料風(fēng)扇葉片動(dòng)力學(xué)模型。基于模態(tài)分析方法計(jì)算復(fù)合材料葉片自由振動(dòng)的固有頻率、振型,采用諧響應(yīng)分析方法研究葉片的振動(dòng)響應(yīng)特性,利用Campbell圖進(jìn)行不同轉(zhuǎn)速下的葉片固有特性分析。研究了復(fù)合材料大風(fēng)扇葉片鋪層參數(shù)對(duì)振動(dòng)特性的影響,結(jié)果表明通過調(diào)整復(fù)合材料葉片的鋪層厚度、角度、順序,可以減少共振點(diǎn)并減小振幅,以達(dá)到減振的效果。 

【文章來源】：復(fù)合材料科學(xué)與工程. 2020,(08)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

GE90發(fā)動(dòng)機(jī)葉片模型

網(wǎng)格的劃分是進(jìn)行模擬計(jì)算非常重要的一個(gè)步驟,劃分網(wǎng)格的數(shù)量和質(zhì)量好壞會(huì)直接影響后面模擬計(jì)算的準(zhǔn)確性。由于葉片不同位置的單元及材料屬性并不相同,所以榫頭和葉身及葉根部分采用分段劃分的方式。由于映射網(wǎng)格的劃分需要規(guī)則的模型形狀,而自由網(wǎng)格則沒有此限制。因此,本文選取自由網(wǎng)格劃分方式進(jìn)行復(fù)雜曲面型葉片的建模,網(wǎng)格大小為0.01 m。 有限元模型如圖2所示。3 振動(dòng)特性分析

表4 葉片固有頻率Table 4 Blade natural frequency 階 次 振 型 固有頻率/Hz 方案A 方案B 方案C 方案D 1 彎 曲 35.33 40.91 40.50 40.24 2 扭 轉(zhuǎn) 57.21 107.46 109.34 110.84 3 彎 扭 98.58 163.65 166.83 161.13 4 彎 扭 141.86 217.16 218.14 214.26 5 彎 扭 230.43 412.34 421.76 408.46 6 彎 扭 299.97 521.06 528.41 518.08結(jié)果表明:1階振型葉片上出現(xiàn)橫節(jié)線,為彎曲振動(dòng);2階振型葉片上出現(xiàn)縱向節(jié)線,為扭轉(zhuǎn)振動(dòng);3階、4階、5階、6階振型葉片上出現(xiàn)橫節(jié)線和縱向節(jié)線,為彎扭振動(dòng)。葉片整體振動(dòng)位移以彎曲振動(dòng)為主,最大撓度發(fā)生在前緣葉尖處,葉片的尖端和邊緣更易發(fā)生過度變形[15]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]復(fù)合材料寬弦風(fēng)扇葉片模態(tài)仿真分析[J]. 朱啟晨,陳勇.  航空發(fā)動(dòng)機(jī). 2019(01)
[2]考慮彎扭耦合效應(yīng)的復(fù)合材料葉片鋪層優(yōu)化方法[J]. 張龍,賈普榮,王波,徐斌.  西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(06)
[3]復(fù)合材料風(fēng)扇葉片鋪層設(shè)計(jì)方法研究[J]. 朱啟晨,陳勇,肖賈光毅.  航空發(fā)動(dòng)機(jī). 2018(03)
[4]對(duì)稱非均勻?qū)雍习辶旱膹澟ゑ詈闲?yīng)[J]. 周邢銀,安利強(qiáng),王璋奇.  復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2017(07)
[5]航空發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)合材料葉片曲面可鋪性研究[J]. 宋超,李勇,還大軍,肖軍.  航空制造技術(shù). 2015(S2)
[6]商用大涵道比發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)合材料風(fēng)扇葉片應(yīng)用現(xiàn)狀與展望[J]. 劉強(qiáng),趙龍,黃峰.  航空制造技術(shù). 2014(15)
[7]鋪層纖維方向?qū)︼L(fēng)力機(jī)葉片強(qiáng)度的影響分析[J]. 梁利華,謝少軍,潘柏松.  太陽能學(xué)報(bào). 2014(05)
[8]連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用[J]. 沈爾明,王志宏,滕佰秋,李曉欣.  航空發(fā)動(dòng)機(jī). 2013(02)
[9]基于風(fēng)力機(jī)葉片鋪層的頻率優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 廖猜猜,趙曉路,王建禮,石可重,徐建中.  工程熱物理學(xué)報(bào). 2011(08)
[10]寬弦空心風(fēng)扇葉片動(dòng)力響應(yīng)特性研究[J]. 楊雯,杜發(fā)榮,郝勇,丁水汀,李秋實(shí),王營(yíng).  航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2007(03)

碩士論文
[1]鋪層參數(shù)對(duì)碳纖維船用螺旋槳性能影響研究[D]. 彭峰.武漢理工大學(xué) 2014



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